Am besten wäre es natürlich, wenn man ein WIMP direkt in einem Teilchenbeschleuniger erzeugen und nachweisen könnte. Neue Teilche zu erzeugen ist ja einer der Gründe, warum man die Beschleuniger überhaupt baut. Man lässt normale Materie bei enorm hohen Geschwindigkeiten kollidieren und sieht sich an, was aus der bei der Kollision freigesetzten Energie entsteht. Meistens sind es ganz normale Teilchen, aber ein paar davon können auch unbekannt sein. Auf diese Art hat man das Higgs-Teilchen am LHC-Beschleuniger entdeckt und so könnte man auch die dunkle Materie entdecken. Es gibt sogar eine Hypothese der Teilchenphysik, die ein exakt passendes Teilchen vorhersagt. Dabei geht man davon aus, dass Masse und Kräfte (und die ihnen zugeordneten Teilchen) unter bestimmten Umständen vertauscht werden können. Damit das klappt, braucht es aber eine spezielle Symmetrie. Diese Supersymmetrie-Hypothese sagt also vorher, dass jedes Teilchen ein noch bisher unbekanntes supersymmetrisches Partnerteilchen haben sollte. So wie jedes Teilchen ein Antiteilchen hat, muss es auch ein supersymmetrisches Pendant haben. Viele dieser supersymmetrischen Teilchen wären nicht lange stabil und würden gleich wieder zerfallen. Eines davon, das sogenannte “Neutralino”, wäre aber stabil. Das interessante an der Sache sind seine Eigenschaften: Berechnet man, wie viele Neutralinos laut Supersymmetrie im frühen Universum entstanden sind und multipliziert das mit seiner vermuteten Masse, dann kommt man der Menge an vorhandener dunkler Materie ziemlich nahe. Man hätte also nicht nur Beobachtungen, die zeigen, dass im Universum ein Haufen unbekannter Masse herumschwirrt, sondern auch noch eine völlig unabhängige Hypothese, die genau diese Menge an unbekannter Masse vorhersagt.
Bild: DESY
Das Neutralino wäre eine schöne und elegante Lösung für das Problem der dunklen Materie. Wenn es denn existiert… Bis jetzt hat man nämlich noch keine Hinweise darauf gefunden, dass die Supersymmetrie auch tatsächlich richtig ist. Neben der Suche nach dem Higgs-Boson ist die Suche nach der Supersymmetrie eine der Aufgaben, für die der LHC gebaut wurde. Bis jetzt hat man nichts gefunden. Diverse einfache Version der Supersymmetrie-Hypothese kann man mittlerweile schon ausschließen, denn man hätte die neuen Teilchen schon sehen müssen, wenn sie da wären.
Aber wer weiß… der LHC lief ja bis jetzt auch nur mit halber Kraft. Zur Zeit wird er gewartet und umgebaut und im Jahr 2015 soll er dann wieder laufen und zwar mit voller Kraft! Vielleicht findet man das Neutralino ja doch noch. Oder vielleicht findet man etwas ganz Neues; etwas, mit dem niemand gerechnet hat. Dafür macht man diese Experimente ja.
Die Geschichte der Dunklen Materie ist noch nicht zu Ende. Wir wissen, dass es im Universum mehr Materie gibt, als wir sehen können. Wir haben ein paar gute Vermutungen, worum es sich dabei handelt. Und wir haben Experimente und Beobachtungen, die diese Vermutungen zu bestätigen scheinen. Die Chancen stehen gut, dass wir in nicht allzuferner Zukunft tatsächlich wissen werden, was die dunkle Materie ist. Ich freue mich schon darauf!
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